如图所示电路,电源电压为9V,保持不变,定值电阻R0的阻值为20Ω,灯泡L上标有“6V3W”字样,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样.当开关S2断开,S、S1闭合时,调节滑动变阻器使灯泡L正常发光(设灯泡电阻不变).求:(1)灯泡L的电阻值;(2)灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻值;在5min内,滑动变阻器产生的热量;(3)要使整个电路消耗的电功率最小,应如何操作?并求出此时整个电路的电功率(不考虑电路中无电流通过的情况)
如图甲所示电路,电源电压为6V不变,滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端,定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图像如图乙所示。问: (1)当R2为10Ω时,电压表的示数是多少? (2)当电压表示数为2V时,R1的阻值是多少? (3)滑动变阻器的滑片P在b端时,电阻R1的功率是多少?
如图所示,工人在10s内用滑轮组将质量为l0kg的箱子匀速竖直升了 2m,此时的机械效率为80%(不计绳重和摩擦,取g=10N/kg)。 求:(l) 工人做的有用功; (2) 工人施加的拉力; (3) 工人所做总功的功率。
如图1为小颖同学设计的电热水器的原理图,该电热水器具有加热、保温功能.图1中电磁继电器(线圈电阻不计)、热敏电阻R、保护电阻R0、电压恒为6V的电源U1、导线等组成控制电路.当电磁铁线圈中的电流I<10mA时,继电器上方触点和触点c接通;当电磁铁线圈中的电流I≥10mA时,电磁铁的衔铁被吸下,继电器下方触点和触点a、b接通.热敏电阻中允许通过的最大电流I0=15mA,其电阻R随温度变化的规律如图2,热敏电阻和加热电路中的三只电阻R1、R2、R3均置于储水箱中.已知R1=33Ω、R2=66Ω、R3=154Ω、U2=220V. (1)衔铁被吸下时,加热电路的总电阻是多大? (2)保温状态下,若加热电路的发热功率等于热水器散热功率的80%,求10分钟内热水器散失的热量; (3)为使控制电路正常工作,保护电阻R0的阻值至少为多大?若R0为该值,衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是多少?
2011年8月我国自主研制的深海探测器﹣﹣“蛟龙号”(如图1所示)在太平洋海域成功完成5000m深海探测.2012年6月它将再赴马里亚纳海沟挑战7000m深海探测(不考虑海水密度变化,密度ρ取1.0×103kg/m3,g取10N/kg). (1)若“蛟龙号”能承受的最大压强是7.2×107Pa,则它能下潜的最大深度是多少?(不考虑大气压) (2)“蛟龙号”上一面积为50cm2的观测窗口:在上述两种深度的探测中承受的压力增加了多少? (3)“蛟龙号”完成任务后.漂浮在海面上,由起重装置将其匀速竖直吊离水面,起重装置起吊拉力的功率随时间变化的图象如图2所示,图中P2=2P1.起吊过程中“蛟龙号”总质量为22吨,求t1时刻“蛟龙号”的排水体积(不考虑水的阻力).
目前市场上出现了一种新型热水器——空气能热水器,它是通过吸收空气中的热量来制造热水的“热量搬运”装置。其工作原理是:空气能热水器在工作时,吸收空气中的能量为Q1,消耗的电能为Q2,通过热交换使热水得到的能量为Q3,即Q3=Q1+Q2,所以它的热效率(Q3/Q2的比值)可以达到300%~500%。问:[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)] (1)空气能热水器将100kg的水从15℃加热到55℃,水吸收的热量是多少? (2)若空气能热水器的热效率是400%,将100kg的水从15℃加热到55℃消耗的电能是多少? (3)若空气能热水器的电功率是1400W,完成上面的加热过程所用时间分别是多少?